Question

將電量q₁=+1.0×10^-8C的點(diǎn)電荷，在A點(diǎn)時(shí)所受電場(chǎng)力大小是2.0×10^-5N．將它從零電勢(shì)O點(diǎn)處移到電場(chǎng)中A點(diǎn)時(shí)，需克服電場(chǎng)力做功2.0×10^-6J．
（1）求A點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度．
（2）電勢(shì)差U_AO．
（3）若將q₁換成q₂=-2.0×10^-8C的點(diǎn)電荷，求q₂從O點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)過程中q₂所受電場(chǎng)力所做的功．

Answer 1

分析：（1）已知在A點(diǎn)所放試探電荷所受的電場(chǎng)力和電荷量，由場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=

F

q

求解A點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度．
（2）根據(jù)電勢(shì)差的定義式U=

W

q

求解電勢(shì)差U_AO．
（3）將q₁換成q₂=-2.0×10^-8C的點(diǎn)電荷時(shí)OA間的電勢(shì)差不變，由W=qU求解q₂從O點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)過程中q₂所受電場(chǎng)力做功大�。�

解答：解：（1）電量q₁=+1.0×10^-8C的點(diǎn)電荷，在A點(diǎn)時(shí)所受電場(chǎng)力大小是F=2.0×10^-5N，則
A點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度 E=

F

q1

=

2×10-5

1×10-8

N/C=2000N/C；
（2）將q₁從零電勢(shì)O點(diǎn)處移到電場(chǎng)中A點(diǎn)時(shí)，需克服電場(chǎng)力做功2.0×10^-6J，即電場(chǎng)力做功為 W_OA=-2.0×10^-6J，
則O、A間的電勢(shì)差為：
  U_OA=

WOA

q1

=

-2×10-6

1×10-8

V=-200V
則U_AO=-U_OA=-200V
（3）將q₁換成q₂=-2.0×10^-8C的點(diǎn)電荷時(shí)OA間的電勢(shì)差不變，則q₂從O點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)過程中q₂所受電場(chǎng)力所做的功為：
  W′=q₂U_OA=-2.0×10^-8×（-200）J=4×10^-6J
答：
（1）A點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度是2000N/C．
（2）電勢(shì)差U_AO是200V．
（3）若將q₁換成q₂=-2.0×10^-8C的點(diǎn)電荷，q₂從O點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)過程中q₂所受電場(chǎng)力所做的功是4×10^-6J．

點(diǎn)評(píng)：解決本題關(guān)鍵要掌握電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的定義式，運(yùn)用W=qU求電場(chǎng)力做功時(shí)，各量均要代入符號(hào)進(jìn)行計(jì)算．